解答つき軸応力とひずみワークシート

無料で印刷できる軸応力とひずみのワークシート：やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

新しいワークシートヒントつきでオンライン練習

先生方へ： 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
200 kNØ40100 GPaØ120/70500 mmσr​ = ?

鋼 の棒（直径 40 mm、E = 200 GPa）が、黄銅 でできた管（外径 120 mm、内径 70 mm、E = 100 GPa）の中に入っています。どちらも長さ 500 mm で、剛な板の間で 200 kN によって一緒に圧縮されます。 棒の圧縮応力 σr を求めなさい。

P = 200 kN棒: Ø40 mm, E = 200 GPa管: Ø120/Ø70 mm, E = 100 GPaL = 500 mm
σr = MPa
2.やさしい
100 kNØ2070 GPaØ120/70400 mmσr​ = ?

鋼 の棒（直径 20 mm、E = 200 GPa）が、アルミニウム でできた管（外径 120 mm、内径 70 mm、E = 70 GPa）の中に入っています。どちらも長さ 400 mm で、剛な板の間で 100 kN によって一緒に圧縮されます。 棒の圧縮応力 σr を求めなさい。

P = 100 kN棒: Ø20 mm, E = 200 GPa管: Ø120/Ø70 mm, E = 70 GPaL = 400 mm
σr = MPa
3.ふつう
300 kNØ40120 GPaØ100/60300 mmδ = ?

鋼 の棒（直径 40 mm、E = 200 GPa）が、銅 でできた管（外径 100 mm、内径 60 mm、E = 120 GPa）の中に入っています。どちらも長さ 300 mm で、剛な板の間で 300 kN によって一緒に圧縮されます。 縮み δ を求めなさい。

P = 300 kN棒: Ø40 mm, E = 200 GPa管: Ø100/Ø60 mm, E = 120 GPaL = 300 mm
δ = mm
4.ふつう
Ø 30 mm鋼1.5 mP = 35 kN

鋼製の棒の軸ひずみ ε をマイクロひずみ (µε = 10⁻⁶) で求めよ。

P = 35 kNd = 30 mmL = 1.5 mE = 200 GPa
ε = µε
5.むずかしい
P = ?Ø25110 GPaØ80/50400 mm

鋼 の棒（直径 25 mm、E = 200 GPa、許容応力 120 MPa）が、青銅 でできた管（外径 80 mm、内径 50 mm、E = 110 GPa、許容応力 50 MPa）の中に入っています。両者は剛な板の間で一緒に圧縮されます。最大荷重 Pmax を求めなさい。

棒: Ø25 mm, E = 200 GPa, σallow = 120 MPa管: Ø80/Ø50 mm, E = 110 GPa, σallow = 50 MPa
Pmax = kN
6.むずかしい
30 kN12400 mm200 mmØ30Ø60σ2​ = ?

鋼 の区間（直径 30 mm、長さ 400 mm、E = 200 GPa）と、黄銅 でできた区間（直径 60 mm、長さ 200 mm、E = 100 GPa）が端で接合され、2 つの剛な壁の間に固定されています。接合部に、区間 2 に向かって軸荷重 30 kN が作用します。区間 2 の応力の大きさ σ2 を求めなさい。

区間 1: 鋼, Ø30 mm, 400 mm, E = 200 GPa区間 2: 黄銅, Ø60 mm, 200 mm, E = 100 GPaP = 30 kN
σ2 = MPa

解答

  1. 1. σr = 40.1 MPa
  2. 2. σr = 34.18 MPa
  3. 3. δ = 0.1053 mm
  4. 4. ε = 247.6 µε
  5. 5. Pmax = 197.8 kN
  6. 6. σ2 = 8.488 MPa

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